Газонаполненные пластики (пенопласты)

Таблица 29

Основные свойства листовых термопластиков без наполнителей

(ГОСТ 15809—70 и 9639-61)

 

Наименование материала	Удельный вес, г/см3	Предел прочности, МПа	ан.10-3, кДж/м2	Теплостойкость по Мартенсу, 0С
sB	sz	sи
Органическое стекло Винипласт листовой	1,18   1,38

 

Особо легкие пластмассы ячеистой и пористой структуры на основе синтетических смол называют пенопластами.

 

Рис. 56. Изменение механических свойств пенопластов в зависимости

от объемного веса

 

Наряду с небольшим объемным весом (0,04 - 0,350 г/см³) пластмассы этой группы обладают хорошими диэлектрическими свойствами, низ­кой звуко- и теплопроводностью, достаточной вибростойкостью (рис. 56).

Для получения пенопластов свя­зующие вещества (смолы) смешивают в порошкообразном состоянии с газообразователями (порофорами), при нагревании разлагающимися с вы­делением значительного количества газообразных веществ. Структура пенопластов состоит из ячеек с замк­нутыми «сотами»; если полости вза­имно не сообщаются, то пластики являются газонепроницаемыми (поропласты). В качестве порофоров при­меняют Na₂CO₃, (NH₄)₂C0₃ и азотистые соединения.

Газообразователями могут быть и смолы, если при нагревании их превращение сопровождается выделением летучих веществ (самовспенивающиеся материалы).

После приготовления смеси (или одновременно) производят прес­сование и вспенивание (для реактопластов) или в начале прессование, а затем вспенивание (для термопластов).

 

Рис. 57. Влияние температуры на механические свойства пенопластов:

а – ФК-20; б – К-40

 

В производстве пено- и поропластов применяют термопластичные связующие вещества: полистирольные и поливинилхлоридные смолы. У термопластичных пенопластов с повышением температуры при увеличении скорости диффузии газа происходит быстрое уплотнение и увеличение объемного веса. Кроме того, недостатком термопластичных пенопластов является повышенная хрупкость.

Из термореактивных связующих веществ в производстве пенопластов используют феноло-формальдегидные, полиэфирные и полисилоксановые. Термореактивные пенопласты твердеют непосредственно при формовании, что уве­личивает устойчивость структуры пенопластов. Такие пенопласты пригодны при длительном воздействии повышенных температур (рис. 57).

В машиностроении применяют пенопласты: ПС-1 и ПС-IV (на основе полистирольной смолы); ПХВ-1 (на основе поливинилхлоридной смолы); ФФ (на основе феноло-формальдегидной смолы); ФК-20 и ФК-40 (на основе феноло-формальдегидной смолы и каучука); К-40 (на основе полисилоксановых связующих); ПУ-101 (на основе полиуретановых смол), а также композиции на основе эпоксидных смол и др.

Плиточные пенопласты употребляют в качестве легких заполнителей силового, радиотехнического тепло- и звукоизоляционного назначения.

Эластичные пенопласты используют в качестве тепло-, звукоизоляционного и амортизационного материала.

Для придания большей прочности и жесткости многослойные конструкции пенопластов армируют листовой фане­рой или металлом, сочетая слои пенопласта и арматуры (рис. 58).

 

Рис. 58. Структура армированного пенопласта:

а – толщина армирования; с – шаг армирования (к = а/с – степень армирования);

1 – пенопласт; 2 – армирующий элемент